本文介绍了ERC-7201提案，旨在解决Solidity合约存储槽中存在的DelegateCall安全风险和升级不便等问题。ERC-7201引入命名空间概念，通过特定算法为不同逻辑组件分配独立的存储区域，实现存储隔离、升级友好、模块化支持和工具兼容等优势。文章还提供了实现示例，展示了如何在合约中使用ERC-7201。
背景
Solidity 合约将状态存储在存储槽中，这些存储槽是 32 字节的空间，从零开始按顺序标识。这种模式存在一些问题。
- 当合约通过
DelegateCall 执行逻辑时，多个合约将共享相同的存储空间并通过槽位更改存储，这带来了巨大的安全风险。
- 当涉及到可升级的合约时，无法修改状态变量（仅追加）。如果在具有继承关系的合约中，修改父合约的变量也会对子合约产生影响。这些都非常不方便。
所以这些是 ERC7201 想要解决的问题。
概览
ERC-7201 引入了突破性的“命名空间”概念，使开发人员能够为不同的逻辑组件分配独立的存储区域。其主要功能包括：
- 将存储变量封装在结构体中
- 通过特定算法计算存储根位置
- 使用 NatSpec 注释标记存储命名空间
ERC-7201 定义了一个用于计算存储根位置的独特公式：
keccak256(keccak256(namespace) - 1) & ~0xff
该公式确保：
- 生成的存储根不会与默认存储布局冲突
- 提供伪随机但确定性的存储位置
- 为未来以太坊 Verkle Trees 迁移做准备
实现示例
这是示例合约
contract ERC7201Example is Extend {
/// @custom:storage-location erc7201:ERC7201Example
struct MainStorage {
uint256 x;
uint256 y;
}
// keccak256(abi.encode(uint256(keccak256("ERC7201Example")) - 1)) & ~bytes32(uint256(0xff));
bytes32 private constant MAIN_STORAGE_LOCATION = 0xcb9fa12623879b77d9ed7b1c782042856a80da112b7898c6b7012bb9c0588f00;
function _getMainStorage() private pure returns (MainStorage storage $) {
assembly {
$.slot := MAIN_STORAGE_LOCATION
}
}
function setX(uint256 _x) external {
MainStorage storage s = _getMainStorage();
s.x = _x;
}
function setY(uint256 _y) external {
MainStorage storage s = _getMainStorage();
s.y = _y;
}
}
这是使用不同存储位置的父合约
contract Extend {
/// @custom:storage-location erc7201:Extend
struct ExtendStorage {
uint256 e;
}
// keccak256(abi.encode(uint256(keccak256("Extend")) - 1)) & ~bytes32(uint256(0xff));
bytes32 private constant EXTEND_STORAGE_LOCATION =
0xdc7c3789c251966f77e4ff9dc602e16101d09d1cf2378a0a6c0a2e5b1148cf00;
function _getExtendStorage() private pure returns (ExtendStorage storage $) {
assembly {
$.slot := EXTEND_STORAGE_LOCATION
}
}
function setExtend(uint256 _e) external {
ExtendStorage storage s = _getExtendStorage();
s.e = _e;
}
}
你可以在 https://github.com/sunnybinb/contract-storage 中查看完整代码
以下是这种模式的一些优点
- 存储隔离：每个命名空间都拥有一个独立的存储区域
- 升级友好：最大限度地降低与存储布局修改相关的风险
- 模块化支持：有助于构建复杂的智能合约系统
- 工具兼容性：为静态分析工具提供标准化的存储位置信息
参考
